课标版2020高考物理二轮复习专题限时训练1力与物体的平衡含解析.doc

9专题限时训练1力与物体的平衡时间：45分钟一、单项选择题1．如图所示是悬绳对称且长度可调的自制降落伞，用该伞挂上重为G的物体进行两次落体实验，悬绳的长度l1<l2，匀速下降时每根悬绳的拉力大小分别为F1、F2，则(B)A．F1<F2B．F1>F2C．F1＝F2<GD．F1＝F2>G解析：设每根绳与竖直方向的夹角为θ，绳子根数为n，则nFcosθ＝G，绳长变大时，夹角θ变小，F变小，选项B正确．2．(2019·全国卷Ⅲ)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则(D)A．F1＝eq\f(\r(3),3)mg，F2＝eq\f(\r(3),2)mgB．F1＝eq\f(\r(3),2)mg，F2＝eq\f(\r(3),3)mgC．F1＝eq\f(1,2)mg，F2＝eq\f(\r(3),2)mgD．F1＝eq\f(\r(3),2)mg，F2＝eq\f(1,2)mg解析：分析可知工件受力平衡，对工件受到的重力按照压紧斜面Ⅰ和Ⅱ的效果进行分解如图所示，结合几何关系可知工件对斜面Ⅰ的压力大小为F1＝mgcos30°＝eq\f(\r(3),2)mg、对斜面Ⅱ的压力大小为F2＝mgsin30°＝eq\f(1,2)mg，选项D正确，A、B、C均错误．3．用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L，斜面倾角为30°，如图所示，则斜面上物体所受摩擦力(重力加速度为g)(D)A．大小为mg，方向沿斜面向上B．大小为eq\f(1,2)mg，方向沿斜面向下C．大小为eq\f(\r(3),2)mg，方向沿斜面向上D．等于零解析：弹簧竖直悬挂物体时，对物体受力分析，根据平衡条件得F＝mg，对放在斜面上的物体受力分析，此时弹簧的拉力大小仍为F＝mg，设物体所受的摩擦力沿斜面向上，根据平衡条件得F＋f－2mgsin30°＝0，解得f＝0，选项D正确．4．“嫦娥三号”着陆器在月球表面软着陆后，着陆器的机械手臂带着“玉兔号”月球车缓慢地下降到月球表面，下落过程中机械手臂与“玉兔号”月球车保持相对静止．如图所示，由位置1到位置3，着陆器对“玉兔号”月球车的支持力FN和摩擦力Ff大小变化情况是(B)A．FN变小，Ff变小B．FN变小，Ff变大C．FN变大，Ff变小D．FN变大，Ff变大解析：开始时“玉兔号”月球车受重力和支持力，下降过程还受到沿接触面向上的静摩擦力；静摩擦力等于重力沿接触面向下的分力，即Ff＝mgsinθ，随角度的增大，摩擦力增大，支持力FN＝mgcosθ，随角度的增大，支持力逐渐减小，B正确．5．飞艇常常用于执行扫雷、空中预警、电子干扰等多项作战任务．如图所示为飞艇拖拽扫雷具扫除水雷的模拟图．当飞艇匀速飞行时，绳子与竖直方向恒成θ角．已知扫雷具质量为m，重力加速度为g，扫雷具所受浮力不能忽略，下列说法正确的是(C)A．扫雷具受3个力作用B．绳子拉力大小为eq\f(mg,cosθ)C．海水对扫雷具作用力的水平分力小于绳子拉力D．绳子拉力一定大于mg解析：对扫雷具进行受力分析，受到重力、浮力、拉力和水的水平方向的阻力，如图所示，故A错误；根据平衡条件，有：竖直方向：F浮＋Tcosθ＝mg水平方向：f＝Tsinθ计算得出：T＝eq\f(mg－F浮,cosθ)，故B错误；扫雷具受到海水的水平方向的阻力等于绳子拉力的水平分力，即小于绳子的拉力，而绳子拉力不一定大于mg，故C正确、D错误．6．如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态．在此过程中，下列说法正确的是(B)A．框架对小球的支持力先减小后增大B．力F的最小值为mgcosθC．地面对框架的摩擦力先减小后增大D．框架对地面的压力先增大后减小解析：以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意图，如图所示．根据几何关系可知，当F顺时针转动至竖直向上之前，支持力N逐渐减小，F先减小后增大，当F的方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时：F＝mgcosθ，故A错误，B正确；以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F沿顺时针方向转动的过程中，F沿水平方向的分力逐渐减小，所以地面对框架的摩擦力始终在减小，故C错误；F沿顺时针方向转动的过程中，F沿竖直方向的分力逐